ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ

ΤΕΙ ΚΑΒΑΛΑΣ ΤΜΗΜΑ ΛΟΓΙΣΤΙΚΗΣ ΠΤΥΧΙΑΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΜΕ ΘΕΜΑ: Ο ΚΛΑΔΟΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ Υποβληθείσα στον καθηγητή Ζουμπουλίδη Βασίλειο από την σπουδάστρια Μοιρασγεντή Αγγέλα ΑΕΜ:7935 ΚΑΒΑΛΑ 2009 1

Ε υ χα ρ ισ τίες Θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον επιβλέποντα καθηγητή μου κ. Ζουμπουλίδη Βασίλειο για την πολύτιμη βοήθεια του, όσον αφορά την διεκπεραίωση της παρούσας πτυχιακής. Οι γνώσεις του και η καθοδήγησή του με βοήθησαν στα μέγιστα για την όσον το δυνατόν αρτιότερη ολοκλήρωσή της. Επίσης θα ήθελα να ευχαριστήσω θερμά τον φίλο μου Βουνατσή Νικήτα για τις συζητήσεις που είχαμε στην κοινή προσπάθεια κατανόησης ζητημάτων που άπτονται της κινητής τεχνολογίας. Η παρούσα πτυχιακή εργασία αφιερώνεται στους γονείς μου. 2

Ο ΚΛΑΔΟΣ ΤΗΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ ΣΤΗΝ ΕΛΛΑΔΑ 3

Περιεχόμενα Πρόλογος Εισαγωγή 1 Κ εφ ά λ α ιο 1: Γενιές και Τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας 1.1 Τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας πρώτης γενιάς (1G) 3 1.1.1 Επικοινωνία με αναλογικά σήματα - πρότυπο AMPS 3 1.2 Τεχνολογίες κινητών τηλεφώνων δεύτερης γενιάς (2G) 6 1.2.1 Επικοινωνία με ψηφιακό σήμα - πρότυπο GSM 6 1.2.2 Η υπηρεσία δεδομένων GPRS 11 1.3 Τεχνολογίες κινητών τηλεφώνων τρίτης γενιάς (3G) 12 1.3.1 Ασύρματες υπηρεσίες φωνής και δεδομένων - πρωτόκολλο CPMA2000 12 1.4 Τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας τέταρτης γενιάς (4G) 16 1.4.1 Υπηρεσίες φωνής, δεδομένων, πολυμέσων - τεχνολογία UMB 16 Κεφάλαιο 2: Εταιρείες κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα 2.1 Cosmote 19 2.2 Tim 26 2.3 Vodafone 31 2.4 Q - Telecom 38 2.5 Σύγκριση εταιρειών κινητής τηλεφωνίας 42 Κεφάλαιο 3: Υπηρεσίες κινητών τηλεφώνων 3.1 Wap 50 4

3.2 Wap push 52 3.3 WML 52 3.4 Mobile business 53 3.5 Mobile Marketing 54 3.5.1 Χαρακτηριστικές εφαρμογές mobile marketing 58 3.6 Τηλεόραση μέσω κινητού τηλεφώνου 60 3.7 Mobile internet 61 71 Κεφάλαιο 4: Κοινωνικό - οικονομική συνεισφορά της κινητής τηλεφωνίας στην Ελλάδα 4.1 Η συνεισφορά της κινητής τηλεφωνίας στην οικονομική ευημερία 64 4.1.1 Συνεισφορά Κινητής Τηλεφωνίας στο ονομαστικό καθαρό προϊόν και τα επιχειρηματικά και δημόσια έσοδα 65 4.1.2 Συνεισφορά Κινητής Τηλεφωνίας στην απασχόληση 65 4.1.3 Ποσοστό καταναλωτικών δαπανών για υπηρεσίες και προϊόντα Κινητής Τηλεφωνίας 66 4.1.4 Συνεισφορά Κινητής Τηλεφωνίας με βάση το δείκτη τιμών καταναλωτή 68 4.2 Η συνεισφορά της κινητής τηλεφωνίας στο επιχειρηματικό γίγνεσθαι 69 4.2.1 Κινητή τηλεφωνία και αναβάθμιση της παραγωγικότητας και των συνθηκών εργασίας 69 4.2.2 Συνεισφορά κινητής τηλεφωνίας στην επιχειρηματική ανταγωνιστικότητα 70 4.3 Η κοινωνική συνεισφορά της κινητής τηλεφωνίας προς όφελος των καταναλωτών 4.3.1 Συνεισφορά κινητής τηλεφωνίας στην επικοινωνία και ασφάλεια των πολιτών 72 4.3.2 Κινητή τηλεφωνία και κοινωνική ευθύνη 73 5

Συμπεράσματα 74 Παράρτημα: Ερωτηματολόγιο 159 Βιβλιογραφία 170 6

Π Ρ Ο Λ Ο Γ Ο Σ Η καθημερινή μας ζωή πλαισιώνεται από μια εκπληκτική εφεύρεση που ακούει στο όνομα κινητό τηλέφωνο. Από τη στιγμή που θα ξυπνήσουμε, η μικρή αυτή συσκευή γίνεται αναπόσπαστο κομμάτι μαζί μας και δεν την αποχωριζόμαστε ποτέ. Είναι αποδεδειγμένο πλέον πως το κινητό τηλέφωνο αποτελεί ένα από τα σημαντικότερα στοιχεία της ζωής μας, και το δέσιμο πια μαζί του είναι αναπόσπαστο. Μπορεί να ξεχάσουμε το πορτοφόλι μας στο σπίτι, λίγο πριν ξεκινήσουμε για τη δουλειά, αλλά το κινητό όχι. Το μερίδιο της παγκόσμιας αγοράς που σχετίζεται τόσο με τις συσκευές, όσο και με την παροχή υπηρεσιών είναι πολύ υψηλό κι οι τεχνολογίες προχωρούν με ταχύτατους ρυθμούς, ώστε να παρασύρουν τους πάντες σε ένα ξέφρενο κυνήγι για το μικρότερο, πιο κομψό, λειτουργικό και πλούσιο προϊόν. Η σύγκλιση τηλεπικοινωνιών - πληροφορικής έφερε πολύ κοντά τον κόσμο των υπολογιστών και των κινητών τηλεφώνων, ώστε πλέον να έχουμε παραδείγματα και από τις δύο πλευρές που να μην μπορούμε να τα διακρίνουμε, τι ακριβώς είναι κινητό τηλέφωνο και τι ηλεκτρονικός υπολογιστής χειρός. Το πέρασμα από τα αναλογικά στα ψηφιακά δίκτυα και τώρα η εμφάνιση των λεγόμενων δικτύων 3ης γενιάς, και της 4ης αργότερα, σηματοδοτούν μια εποχή νέα και συνάμα αρκετά φιλόδοξη, που όμοιά της ίσως δεν έχει γνωρίσει η ανθρωπότητα, στον τομέα της τηλεπικοινωνίας. Είναι ανάγκη να γίνει μια μικρή περιγραφή της λειτουργίας των κινητών τηλεφώνων, παράλληλα με την ανάπτυξη των δικτύων και των τεχνολογιών, ώστε να γίνει περισσότερο γνωστός ο κόσμος που κρύβεται πίσω από αυτές τις μικροσυσκευές, που χωρούν παντού και μεταφέρονται παντού. 7

Ε ΙΣ Α Γ Ω Γ Η Οι ρίζες των κινητών τηλεφώνων εντοπίζονται ήδη από το δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, όταν άρχισαν να ξεπηδούν τεχνολογίες κι εφευρέσεις όπως το τηλέφωνο, ο τηλέγραφος ή η ανακάλυψη και μελέτη των ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων. Τα ονόματα μεγάλων και πρωτοπόρων, όπως του Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ, του Γουλιέλμου Μαρκόνι, του Ενρίκου Χερτζ κι άλλων χαράχτηκαν μαζί με τις βάσεις της σύγχρονης εποχής στις τηλεπικοινωνίες. Είναι χαρακτηριστικό το ότι σχεδόν παράλληλα με την ανάπτυξη του τηλεφώνου, υπήρξε κι η ιδέα για ασύρματη τηλεπικοινωνία, αν και οι αντίστοιχες τεχνολογίες εμφανίστηκαν αρκετά αργότερα, όσον αφορά στον τομέα αυτόν. Το κινητό τηλέφωνο συνδυάζει θα λέγαμε δύο βασικές τεχνολογίες. Είναι τηλέφωνο, ωστόσο το όλο σύστημα από πλευράς δικτύου θυμίζει ραδιόφωνο. Λειτουργεί, μιλώντας πιο απλά, σαν το ραδιόφωνο, όπου υπάρχουν σταθμοί - κεραίες που αναμεταδίδουν το σήμα, ώστε να βρίσκεται σε συνεχή σύνδεση η μονάδα - συσκευή κινητής τηλεφωνίας. Μάλιστα, πριν υπάρξει η κινητή τηλεφωνία, με την τελική σημασία της λέξης, τα ραδιο-τηλέφωνα ήταν το καταλληλότερο σύστημα κινητής τηλεπικοινωνίας. Σε αυτήν την περίπτωση, υπήρχε ένας κεντρικός πομποδέκτης, μια μόνο κεραία σε κάθε πόλη, στην οποία υπήρχαν περίπου 25 διαθέσιμα κανάλια. Αυτό σήμαινε αυτομάτως πως χρειαζόταν ένας αρκετά ισχυρός πομπός, τόσο ώστε να είναι ικανός να εκπέμπει σε απόσταση περίπου 70 χιλιομέτρων, πράγμα που σήμαινε ότι δεν μπορούσε ο καθένας να χρησιμοποιήσει τα ραδιο-τηλέφωνα, καθώς δεν υπήρχαν αρκετά κανάλια επικοινωνίας. Με μια επιστροφή πίσω στις πρώτες σπίθες της τεχνολογικές αυτής επανάστασης, γυρίζουμε στον Αλεξάντερ Γκράχαμ Μπελ, ο οποίος επινόησε το τηλέφωνο, επιχειρώντας να ξεπεράσει τις δυνατότητες του τηλέγραφου. Ο τελευταίος αποτελούσε μια διάταξη που αναπτύχθηκε κι εξελίχθηκε κατά το 1938 από τον Αμερικανό Μορς (Samuel Finley Breese Morse, 1791-1872) και ήταν δυνατόν να μεταφέρει μόνο σήματα. Επιχειρώντας να μεταδώσει τη φωνή λοιπόν, ο Μπέλ οδηγήθηκε στο τηλέφωνο, κατά το 1876.Επόμενος σημαντικός σταθμός ήταν το 1985, όταν ο Γουλιέλμος Μαρκόνι (Giuglielmo Marconi) κατάφερε να απελευθερώσει από τα σύρματα την επικοινωνία, και πραγματοποίησε το 1901 μέσω ραδιοκυμάτων την αποστολή μηνύματος από την Αγγλία στη Αμερική, η πρώτη υπερατλαντική εκπομπή μηνύματος. Τα ίδια τα ραδιοκύματα έχουν τις ρίζες τους στο Νικολάι Τέσλα, ο οποίος αναγνώρισε την ύπαρξή τους, την όλη βάση της ασύρματης τηλεπικοινωνίας. Το 1903, οι Γερμανικές AEG και Siemens & Halske ιδρύουν την Deutsche Telefunken GmbH και σε συνεργασία με την Lorezn AG πραγματοποιούν την πρώτη εκπομπή ήχου και ομιλίας μόλις 3 χρόνια μετά. Όταν κι η Αμερικανική Τηλεφωνική και Τηλεγραφική Εταιρεία AT&T συνεργάστηκε το κατόρθωμα αυτό βελτιώθηκε, οδηγώντας στην πρώτη υπερατλαντική μετάδοση ήχου, από τις Η.Π.Α. στη Γαλλία. Επισήμως μπορούμε να τοποθετήσουμε τη γένεση της κινητής τηλεφωνίας, όπως την αντιλαμβανόμαστε σήμερα, γύρω στα 1918, αν 8

και μετά το δεύτερο μισό του 20ού αιώνα συνέβησαν οι πιο σημαντικές εξελίξεις. Είναι χαρακτηριστικό ότι εγκαταστάσεις κινητής τηλεφωνίας υπήρχαν σε τρένα. Συγκεκριμένα, μερικές πρώτες δοκιμές είχαν πραγματοποιηθεί στη Γερμανία, στην στρατιωτική γραμμή Βερολίνο - Zossen. Ύστερα, και σε ιδιωτική γραμμή που συνέδεε το Teltow, προάστιο του Βερολίνου, με την Saxony - Anhalt πόλη Lichterfelde. Πλέον, το 1926, κάθε ταχύ τρένο που εκτελούσε το δρομολόγιο Αμβούργο - Βερολίνο ήταν εξοπλισμένο με σύστημα κινητής τηλεφωνίας, ενώ από διάφορες στατιστικές προκύπτουν κατά μέσο όρο 40 τηλεφωνικές κλήσεις την ημέρα, κατά την περίοδο 1926-1927. Από την άλλη μεριά ο εξοπλισμός που υπήρχε στα τρένα ήταν τεράστιος σε διαστάσεις, ενώ και το κόστος χρήσης ήταν ανάλογα μεγάλο. Για να πραγματοποιήσει κάποιος μια κλήση, χρειαζόταν να χρησιμοποιήσει μια ειδική καμπίνα στο τρένο, με ένα συμβατικό σετ συσκευής τηλεφώνου. Στη συνέχεια, το σήμα μεταδιδόταν μέσω καλωδίων στην οροφή του τρένου, όπου υπήρχαν στερεωμένα διάφορα καλώδια, κεραίες ύστερα μετέδιδαν το σήμα σε τηλεφωνικές γραμμές, οι οποίες βρίσκονταν δίπλα στις σιδηροτροχιές. Ακολούθως, χειροκίνητοι διακόπτες μετέδιδαν τη σύνδεση στο σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. Ο αναλογικός, όπως λέγεται, τύπος δικτύων κινητής τηλεφωνίας άρχισε να από τότε να εμφανίζεται κι επέζησε ως και τις αρχές περίπου της δεκαετίας του 90, όταν κι η ψηφιακή εποχή άρχισε να εδραιώνεται. Αυτού του τύπου η κινητή τηλεφωνία συνιστά την 1η γενεά των Κινητών τηλεπικοινωνιών. 9

Κ Ε Φ Α Λ Α ΙΟ 1ο Γ ενιες κ α ι Τ εχνο λ ο γ ίες κ ινητή ς τη λ εφ ω νία ς ΟΡΙΣΜΟΣ ΚΙΝΗΤΗΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ Με τον όρο κινητή τηλεφωνία εννοούμε την επίτευξη τηλεφωνικής επικοινωνίας μεταξύ συνδρομητών οι οποίοι κινούνται ή είναι σταθεροί αλλά δεν χρησιμοποιούν το σταθερό τηλεφωνικό δίκτυο. 1.1 Τεχνολογίες κινητών τηλεφώνων πρώτης γενιάς (1G) 1.1.1 Επικοινωνία με αναλογικά σήματα - Πρότυπο AM PS Το πρώτο σύστημα κινητής τηλεφωνίας εγκαταστάθηκε το 1946 στο Σεντ Λούις. Το σύστημα αυτό χρησιμοποιούσε ένα μόνο μεγάλο πομπό στην κορυφή ενός ψηλού κτιρίου και είχε ένα μόνο κανάλι, το οποίο χρησιμοποιείτο τόσο για αποστολή όσο και για λήψη. Για να μιλήσει ο χρήστης, έπρεπε να πατήσει ένα πλήκτρο το οποίο ενεργοποιούσε τον πομπό και απενεργοποιούσε το δέκτη. Τέτοια συστήματα, που είναι γνωστά ως συστήματα πίεσε για να μιλήσεις (push-to-talk systems), εγκαταστάθηκαν σε πολλές πόλεις από τα τέλη της δεκαετίας του 1950. Η τεχνολογία αυτή χρησιμοποιείται συχνά στους ασυρμάτους CΒ, στα ραδιοταξί, καθώς και στα περιπολικά της αστυνομίας στις τηλεοπτικές σειρές. Την δεκαετία του 1960 ακολούθησε η εγκατάσταση του Βελτιωμένου Συστήματος Κινητής Τηλεφωνίας γνωστού ως ΙΜΤS(Improved Mobile Telephone System) το οποίο επίσης χρησιμοποιούσε έναν πομπό υψηλής ισχύος (200 watt) στην κορυφή ενός λόφου. Σε αντίθεση με το προηγούμενο σύστημα είχε δύο συχνότητες μία για αποστολή και μία για λήψη έτσι δε χρειαζόταν πια το πλήκτρο push to talk επειδή όλες οι εισερχόμενες επικοινωνίες από τα κινητά χρησιμοποιούσαν διαφορετικό κανάλι από τα εξερχόμενα σήματα, οι κινητοί χρήστες δεν μπορούσαν να ακούν ο ένας τον άλλον. Το ΙΜΤS υποστήριζε 23 κανάλια, τα οποία εκτείνονταν από τα 150 Μ Η έως τα 450 Μ Η. Λόγω του μικρού πλήθους καναλιών, οι χρήστες έπρεπε συχνά να περιμένουν πολλή ώρα πριν ακούσουν τον τόνο επιλογής. Επιπλέον, λόγω της υψηλής ισχύος του 10

πομπού στην κορυφή του λόφου, τυχόν γειτονικά συστήματα θα έπρεπε να βρίσκονται αρκετές εκατοντάδες χιλιόμετρα μακριά το ένα από το άλλο, ώστε να αποφεύγονται οι παρεμβολές. Γενικά, η περιορισμένη χωρητικότητα έκανε το σύστημα μη πρακτικό. Πρότυπο AMPS Το προηγμένο σύστημα κινητής τηλεφωνίας (AMPS) είναι το πρότυπο αναλογικό σύστημα κινητής τηλεφωνίας που αναπτύχθηκε από τα εργαστήρια Bell, και που εισήχθη επίσημα στην Αμερική το 1983. Ήταν το αρχικό αναλογικό σύστημα κινητής τηλεφωνίας στη Βόρεια Αμερική από τη δεκαετία του '80 μέχρι και το 2000, και είναι ακόμα ευρέως διαθέσιμο σήμερα, αν και η χρήση έχει μειωθεί αρκετά με την εισαγωγή των διάφορων ψηφιακών προτύπων. Το AMPS είναι μια πρώτης γενιάς κυψελοειδής τεχνολογία που χρησιμοποιεί ξεχωριστές συχνότητες, ή "κανάλια", για κάθε συνομιλία. Επομένως απαιτεί ιδιαίτερο εύρος ζώνης για έναν μεγάλο αριθμό χρηστών. Γενικά, το AMPS είναι πολύ παρόμοιο με την παλαιότερη Βελτιωμένη Υπηρεσία Κινητής τηλεφωνίας "0G", αλλά χρησιμοποιεί περισσότερη υπολογιστική ισχύ προκειμένου να επιλεχθούν οι συχνότητες, να περάσει τις συνομιλίες στις γραμμές του PSTN, και να χειριστεί την οργάνωση τιμολόγησης και κλήσης. Στο AMPS, τα κέντρα κυψελών μπορούν με άνεση να ορίσουν τα κανάλια στα τηλέφωνα βασισμένα στη δύναμη του σήματος, που επιτρέπει στην ίδια συχνότητα να επαναχρησιμοποιηθεί στις διάφορες θέσεις χωρίς παρέμβαση. Αυτό επέτρεψε σε έναν μεγαλύτερο αριθμό τηλεφώνων να υποστηριχθεί σε μια γεωγραφική περιοχή. Οι πρωτοπόροι του AMPS υιοθέτησαν τον όρο "κυψελοειδής" λόγω της χρήσης μικρών εξαγωνικών "κυψελών" μέσα σε ένα σύστημα. Εμφάνιζε αδυναμίες όταν συγκρινόταν με τις σημερινές ψηφιακές τεχνολογίες. Δεδομένου ότι είναι αναλογικό πρότυπο, είναι πολύ ευαίσθητο στο θόρυβο και δεν έχει καμία προστασία από το να υποκλέψει κάποιος χρησιμοποιώντας έναν ανιχνευτή. Στη δεκαετία του '90, η "αντιγραφή" ήταν μια επιδημία που κόστισε εκατομμύρια δολάρια στις βιομηχανίες. Ένας αδίστακτος "πειρατής" με εξειδικευμένο εξοπλισμό μπορεί να υποκλέψει τον Ηλεκτρονικό Σειριακό Αριθμό (ESN) ενός τηλεφώνου. Το ESN είναι ένα πακέτο στοιχείων που στέλνεται από το μικροτηλέφωνο στο κυψελοειδές σύστημα για λόγους τιμολόγησης. Το σύστημα επιτρέπει έπειτα ή απαγορεύει τις κλήσεις και τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα βασισμένο στο αρχείο του πελάτη του. Εάν ένα ESN υποκλέπτεται, θα μπορούσε έπειτα να αντιγραφεί σε ένα διαφορετικό τηλέφωνο και να χρησιμοποιηθεί σε άλλες περιοχές για την πραγματοποίηση κλήσεων χωρίς πληρωμή. Το πρόβλημα έγινε τόσο μεγάλο που μερικοί μεταφορείς απαίτησαν τη χρήση ενός PIN πριν κάνουν τις κλήσεις. Αν και η αντιγραφή είναι ακόμα δυνατή,ακόμη και με τις ψηφιακές τεχνολογίες, το κόστος της ασύρματης υπηρεσίας είναι τόσο χαμηλό που το πρόβλημα έχει εξαφανιστεί ουσιαστικά. To AMPS έχει αντικατασταθεί από τα νεώτερα ψηφιακά πρότυπα, όπως ψηφιακά AMPS, το GSM, και CDMA2000 που προσφέρουν μεγαλύτερη ασφάλεια και αυξημένες δυνατότητες. 11

Κάθε περιοχή κυψελών θα χρησιμοποιήσει ένα υποσύνολο αυτών των καναλιών, και.πρέπει να χρησιμοποιήσει ένα διαφορετικό σύνολο από τις γειτονικές κυψέλες για να αποφύγει την παρεμβολή. Αυτό μειώνει σημαντικά τον αριθμό καναλιών που είναι διαθέσιμα σε κάθε περιοχή στα πραγματικά συστήματα. Κάθε κανάλι AMPS έχει εύρος 30 khz. Κάθε κινητό τηλέφωνο στο AMPS έχει έναν 32μπιτο αριθμό σειράς και ένα 10ψήφιο αριθμό τηλεφώνου στη μνήμη PROM του. Ο αριθμός τηλεφώνου αναπαριστάνεται ως ένας τριψήφιος υπεραστικός κωδικός με 10 bit και ένας επταψήφιος αριθμός συνδρομητή με 24 bit. Όταν ενεργοποιείται το τηλέφωνο, αυτό ερευνά μια εκ των προτέρων προγραμματισμένη λίστα 21 καναλιών ελέγχου (control channels) για να βρει το πιο ισχυρό σήμα. Στη συνέχεια το τηλέφωνο εκπέμπει τον 32μπιτο αριθμό σειράς του και τον 34μπιτο αριθμό τηλεφώνου του. Όπως συμβαίνει σε όλες τις πληροφορίες ελέγχου στο AMPS, αυτό το πακέτο στέλνεται πολλαπλές φορές σε ψηφιακή μορφή, μαζί με έναν κωδικό διόρθωσης σφαλμάτων, παρά το ότι τα ίδια τα κανάλια φωνής είναι αναλογικά. Όταν ο σταθμός βάσης ακούσει αυτή την ανακοίνωση, ενημερώνει το MTSO, το οποίο καταγράφει την ύπαρξη του νέου του πελάτη και ενημερώνει επίσης τον οικείο MTSO του πελάτη για την τρέχουσα θέση του. Κατά τη διάρκεια της κανονικής λειτουργίας του, το κινητό τηλέφωνο επανεγγράφεται στην κυψέλη κάθε 15 λεπτά περίπου. Για να κάνει μια κλήση, ο κινητός χρήστης ανοίγει το τηλέφωνο του, γράφει με το πληκτρολόγιο του τηλεφώνου τον αριθμό που θα κληθεί, και πατά το πλήκτρο αποστολή (sent). Το τηλέφωνο μεταδίδει τότε στο κανάλι πρόσβασης (access channel) τον καλούμενο αριθμό μαζί με την ταυτότητα του. Αν συμβεί εκεί μια διένεξη, το τηλέφωνο προσπαθεί ξανά αργότερα. Όταν ο σταθμός βάσης λάβει την αίτηση, ενημερώνει το MTSO. Αν ο καλών είναι πελάτης της εταιρείας του MTSO (ή μιας συνεργαζόμενης εταιρείας), το MTSO αναζητεί ένα αδρανές κανάλι για την κλήση. Αν βρεθεί κανάλι, ο αριθμός του καναλιού επιστρέφεται στο τηλέφωνο μέσω του καναλιού ελέγχου. Το κινητό τηλέφωνο περνά στη συνέχεια στο επιλεγμένο κανάλι φωνής και περιμένει μέχρι ο καλούμενος συνδρομητής να σηκώσει το τηλέφωνο. Οι εισερχόμενες κλήσεις λειτουργούν διαφορετικά. Αρχικά όλα τα αδρανή τηλέφωνα παρακολουθούν συνεχώς το κανάλι ειδοποίησης (paging channel) για να εντοπίσουν τυχόν μηνύματα που απευθύνονται σε αυτά. Όταν γίνεται μια κλήση προς ένα κινητό τηλέφωνο (είτε από ένα σταθερό τηλέφωνο, είτε από ένα άλλο κινητό τηλέφωνο), στέλνεται ένα πακέτο στον οικείο MTSO του καλούμενου για να βρεθεί η θέση του. Στη συνέχεια στέλνεται ένα πακέτο στο σταθμό βάσης της τρέχουσας κυψέλης του κινητού, ο οποίος εκπέμπει στο κανάλι ειδοποίησης ένα μήνυμα της μορφής "Μονάδα 14, είσαι εκεί;" Το καλούμενο τηλέφωνο απαντά "Ναι" στο κανάλι πρόσβασης. Η βάση λέει κάτι της μορφής "Μονάδα 14, κλήση για σένα στο κανάλι 3". Στο σημείο αυτό, το καλούμενο τηλέφωνο περνά στο κανάλι 3 και αρχίζει να παράγει ήχους κλήσης. 12

1 2 Τεχνολογίες κινητών τηλεφώνων δεύτερης γενιάς (2G) 12.1 Επικοινωνία με ψηφιακά σήματα - Το πρότυπο G SM Η κύρια διαφοροποίηση από τα προηγούμενα συστήματα κινητών τηλεφώνων, γνωστά ως πρώτης γενιάς 1G, είναι ότι τα ραδιοσήματα που χρησιμοποιούν τα δίκτυα πρώτης γενιάς είναι αναλογικά, ενώ τα δεύτερης γενιάς δίκτυα χρησιμοποιούν ψηφιακά. Και τα δύο συστήματα χρησιμοποιούν την ψηφιακή σηματοδότηση για να συνδέσουν τους ραδιοπύργους (που επικοινωνούν με τα μικροτηλέφωνα) με το υπόλοιπο τηλεφωνικό σύστημα. Η χρησιμοποίηση των ψηφιακών σημάτων μεταξύ των τηλεφώνων και των πύργων αυξάνει την ικανότητα των συστημάτων με δύο βασικούς τρόπους: Τα ψηφιακά δεδομένα φωνής μπορούν να συμπιεστούν και πολυπλεχθούν αποτελεσματικότερα από τις αναλογικές κωδικοποιήσεις φωνής μέσω της χρήσης διάφορων κωδικοποιητών και έτσι επιτρέπεται σε περισσότερες κλήσεις να συγκεντρώνονται στο ίδιο ποσό εύρους ζώνης. Τα ψηφιακά συστήματα σχεδιάστηκαν για να εκπέμπουν τα τηλέφωνα λιγότερη ραδιοδύναμη. Αυτό σήμαινε ότι οι κυψέλες θα μπορούσαν να είναι μικρότερες, έτσι περισσότερες θα μπορούσαν να τοποθετηθούν στο ίδιο διάστημα. Αυτό επιτεύχθηκε επίσης επειδή οι πύργοι κυψελών και ο σχετικός εξοπλισμός έγιναν φθηνότερα. Πλεονεκτήματα Τα ψηφιακά συστήματα έγιναν κοινώς αποδεκτά από τους καταναλωτές για αρκετούς λόγους. Τα ραδιοσήματα χαμηλότερης δύναμης απαιτούν λιγότερη δύναμη μπαταριών, έτσι τα τηλέφωνα διαρκούν πολύ περισσότερο μεταξύ των φορτίσεων, και οι μπαταρίες μπορούν να είναι μικρότερες. Η ψηφιακή κωδικοποίηση φωνής επέτρεψε τον ψηφιακό έλεγχο λάθους ο οποίος μπόρεσε να αυξήσει την ποιότητα ήχου το χαμηλώνοντας το κατώτερο στρώμα θορύβου. Οι χαμηλότερες εκπομπές ισχύος βοήθησαν να μειωθούν οι επιπτώσεις στην υγεία. Η ολοκληρωτικά ψηφιακή μετάβαση επέτρεψε την εισαγωγή των ψηφιακών υπηρεσιών, όπως SMS και το ηλεκτρονικό ταχυδρομείο. 13

Ένα βασικό ψηφιακό πλεονέκτημα που δεν αναφέρεται συχνά είναι ότι οι ψηφιακές κυψελοειδείς κλήσεις είναι πολύ πιο δύσκολες να υποκλαπούν με χρήση ραδιοανιχνευτών. Ενώ οι αλγόριθμοι ασφάλειας αποδείχθηκαν λιγότερο ασφαλείς με τη χρήση τους στο πέρασμα του χρόνου από ότι αρχικά διαφημίζονταν, εντούτοις τα 2G τηλέφωνα προσφέρουν περισσότερη προστασία συγκρινόμενα με τα τηλέφωνα ^ τα οποία δεν έχουν καμία προστασία ενάντια στην υποκλοπή. Μειονεκτήματα Τα μειονεκτήματα των συστημάτων δεύτερης γενιάς, που δεν κοινοποιούνται συχνά και επαρκώς είναι: Στις λιγότερο πυκνοκατοικημένες περιοχές, το πιο αδύνατο ψηφιακό σήμα δεν θα είναι επαρκώς ισχυρό για να φθάσει σε μια κεραία κυψελών. Το αναλογικό σήμα έχει μια ομαλή καμπύλη αποσύνθεσης, ενώ το ψηφιακό έχει μια οδοντωτή καμπύλη. Αυτό μπορεί να είναι και ένα πλεονέκτημα και ένα μειονέκτημα. Υπό καλές προϋποθέσεις, το ψηφιακό θα προσφέρει καλύτερη ποιότητα ήχου. Όσο οι προϋποθέσεις χειροτερεύουν, το ψηφιακό θα αρχίσουν να αποτυγχάνει εντελώς, ματαιώνοντας κλήσεις ή αδυνατώντας να αποκαταστήσει σωστή επικοινωνία, ενώ το αναλογικό εξασθενεί πιο αργά, κρατώντας γενικά μια κλήση πιο μακροχρόνια και επιτρέποντας τουλάχιστον σε μερικές λέξεις να μεταδοθούν σωστά. Με τα αναλογικά συστήματα ήταν δυνατό να υπάρξουν δύο ή περισσότερα "κλωνοποιημένα" μικροτηλέφωνα που είχαν τον ίδιο τηλεφωνικό αριθμό. Αυτό δεν χρησιμοποιήθηκε ευρέως για ευνόητους λόγους παρανομίας. Ήταν, εντούτοις, μεγάλο πλεονέκτημα σε πολλές νόμιμες καταστάσεις. Κάποιος θα μπορούσε να έχει ένα εφεδρικό μικροτηλέφωνο σε περίπτωση ζημίας ή απώλειας, ένα μόνιμα εγκατεστημένο μικροτηλέφωνο σε ένα αυτοκίνητο ή το μακρινό εργαστήριο, και τα λοιπά. Με τα ψηφιακά συστήματα, αυτό δεν είναι πλέον δυνατό. Ενώ οι ψηφιακές κλήσεις τείνουν να είναι χωρίς παρασιτικό θόρυβο, η συμπίεση με απώλειες που χρησιμοποιείται από τους κωδικοποιητές παρουσιάζει το εξής πρόβλημα: το εύρος του ήχου που μεταβιβάζουν μειώνεται. Θα ακούγεται λιγότερο η τονικότητα της φωνής κάποιου που μιλά σε ένα ψηφιακό τηλέφωνο, αλλά θα ακούγεται πιο καθαρά. 14

Το πρότυπο GSM (Global System for Mobile communications) ^ Ευρωπαϊκό Τηλεπικοινωνιακό Συμβούλιο το 1982, άρχισε την μελέτη για την δημιουργία ενός κοινού Ευρωπαϊκού ψηφιακού συστήματος κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς (2G) και τότε αυτό το σύστημα ονομάστηκε αρχικά Group Special Mobile (GSM). Το GSM είναι ένα κυψελοειδές ψηφιακό σύστημα κινητής τηλεφωνίας δεύτερης γενιάς (2G) κάνοντας χρήση ηλεκτρομαγνητικών σημάτων χρησιμοποιώντας την τεχνική πολλαπλής πρόσβασης με διαχωρισμό του διαθέσιμου φάσματος συχνοτήτων σε ένα αριθμό καναλιών και την διαίρεση αυτών σε χρονοθυρίδες για την μετάδοση σημάτων. Το 1989 η ευθύνη του GSM ανατέθηκε στο Ευρωπαϊκό Τηλεπικοινωνιακό Ινστιτούτο Προτύπων (ETSI) και το 1990 ανακοινώθηκε επίσημα για πρώτη φόρα το πρότυπο και τα χαρακτηριστικά του GSM. Το 1991 λοιπόν άρχισε η εμπορική του διάθεση στην Ευρώπη, ενώ στην Ελλάδα το 1993 από την WIND (πρώην TIM η πρώην TELESTET). ^ πρότυπο GSM δεν ήταν μόνο ένα Ευρωπαϊκό πρότυπο μόνο, αφού υιοθετήθηκε από πολλές άλλες χώρες των άλλων Ηπείρων, εκμεταλλεύοντας διάφορες ζώνες συχνοτήτων. Κυψελοειδής Δομή Δικτύου Η εμβέλεια ενός δικτύου GSM σε μία γεωγραφική περιοχή για να γίνει, η περιοχή αυτή διαμελίζεται σε μικρότερες περιοχές που λέγονται κυψέλες, οι οποίες εφάπτονται μεταξύ τους με κάθε κυψέλη να έχει και ένα σταθμό βάσης(base Station), συνθέτοντας έτσι μια δομή κυψελών. Η δομή αυτή επαναλαμβάνεται όσες φορές χρειάζεται για την απαιτούμενη κάλυψη της μιας περιοχής κάνοντας επαναχρησιμοποίηση συχνοτήτων. Με την μέθοδο αυτή αυξάνεται η χωρητικότητα του δικτύου αλλά πρέπει η ισχύς κάθε κυψέλης να είναι όση χρειάζεται ώστε να μην ξεπερνάει τα όρια της και να υπερχειλίζει άλλες κυψέλες της ίδιας δομής ενώ για να μην δημιουργείται ενδοκαναλική παρεμβολή σε γειτονικές κυψέλες η επαναχρησιμοποίηση συχνοτήτων πρέπει να σχεδιάζεται έτσι ώστε να απέχουν επαρκή απόσταση οι κυψέλες μιας δομής που έχουν την ίδια συχνότητα με τις κυψέλες μιας άλλης δομής.η ενδοκαναλική παρεμβολή μειώνεται όσο αυξάνει ο αριθμός των κυψελών της δομής. Η ακτίνα κάθε κυψέλης σε αραιοκατοικημένες περιοχές είναι έως και 35Km ενώ σε πυκνοκατοικημένες περιοχές δεν ξεπερνά τα 300 μέτρα. Σε περιοχές με πολύ μεγάλη ζήτηση χωρητικότητας δικτύου όπως σε αστικά κέντρα, οι σταθμοί βάσης υπερφορτώνονται και έτσι υπάρχει ανάγκη για μεγαλύτερη χωρητικότητα του δικτύου. Έτσι για να επιτευχθεί αυτός ο σκοπός γίνεται διάσπαση των υπαρχόντων κυψελών σε μικρότερες, ενώ γι αυτές χρησιμοποιούνται κεραίες μικρότερης ισχύος (macro bs - micro- bs - pico bs) όπως σε κτίρια, στο μετρό, Δημόσιους Οργανισμούς, οδικές αρτηρίες κτλ.. 15

Αρχιτεκτονική Ένα GSM δίκτυο χωρίζεται σε 3 βασικά μέρη: 1. Τον Κινητό Σταθμό (Mobile Station): Έχει οπωσδήποτε πομπό-δέκτη, κεραία, οθόνη και την κάρτα SIM. Η μέγιστη επιτρεπόμενη ισχύς εκπομπής στην Ευρώπη μιας κινητής μονάδας είναι στα 2 Watt ενώ σε Αυστραλία και Αμερική είναι 1,6W, οι τιμές αυτές καθορίστηκαν από την Διεθνή Επιτροπή για την προστασία από τη μη ιονίζουσα ακτινοβολία. 2. Το Βασικό Υποσύστημα Σταθμού (Base Station Subsystem): Το BSS διαχειρίζεται τις κλήσεις σε μια γεωγραφική περιοχή όπου καλύπτεται από ένα σύνολο κεραιών διαφόρων μεγεθών σε σειρά σαν αυτούς που βλέπουμε σε λόφους, ταράτσες πολυκατοικιών-εταιριών-σχολείων-οργανισμών κτλ. και κάθε τέτοια κεραία εξυπηρετεί και από μια κυψέλη. Το BSS χωρίζεται στο βασικό σταθμό πομπό-δέκτη Base Transceiver Station ( ^ S ) και στο βασικό σταθμό ελέγχου Base Station Controller ^ S C ). Το Βασικό Υποσύστημα Σταθμού (BTS) φροντίζει την επικοινωνία μεταξύ του δικτύου GSM και του κινητού σταθμού. Ένα BTS μπορεί να ελέγχει μια ή περισσότερες κεραίες. Η ισχύς των κεραιών σε ένα BTS μπορεί είναι 40W έως 500W. Όταν ένας χρήστης Α θέλει να πραγματοποιήσει μια κλήση σε έναν άλλο συνδρομητή Β, ο σταθμός βάσης μεταβιβάζει το σήμα με το αίτημά του Α για αναζήτηση και εντοπισμό του άλλου συνδρομητή Β στο τηλεπικοινωνιακό κέντρο της εταιρείας του Α. Το κέντρο της εταιρείας εντοπίζει την κυψέλη στην οποία βρίσκεται ο Β και στέλνει το σήμα στον πλησιέστερο σταθμό βάσης. Από εκεί, πάλι με τη χρήση των διαθέσιμων συχνοτήτων, στέλνεται το σήμα στο κινητό του Β κι έτσι μπορεί να επικοινωνήσει μαζί του ο Α. Το πεδίο μιας GSM κεραίας ενός σταθμού βάσης ή κινητής μονάδας, είναι παλμικό με κανάλια διάρκειας 4,616 ή 9,232 msec το καθένα, που είναι χωρισμένα σε 8 ή 16 διαστήματα-χρονοθυρίδες, διάρκειας 0.577 msec η καθεμία (8Χ0,577 ή 16Χ0,577 ). Κάθε χρήστης χρησιμοποιεί για μια τηλεφωνική κλήση από μια χρονοθυρίδα άρα ένα κανάλι μπορεί να χρησιμοποιηθεί μέχρι και απο 8 ή 16 συνδρομητές.οι 8 ή 16 χρονοθυρίδες που χωρίζονται σε ένα κανάλι αποκαλούνται πλαίσιο TDMA ενώ κάθε χρονοθυρίδα αντιστοιχεί σε 156 bits. Το ΒSC (βασικός σταθμός ελέγχου) ελέγχει τα σήματα παίρνοντας τα από ένα ή περισσότερα BTS ενώ εκχωρεί και απελευθερώνει κανάλια. Τα σήματα που λαμβάνει τα κατευθύνει στο MSC- Mobile Switching Centre και όταν χρειάζεται μετατρέπει τα 16kbps φωνής που είναι στην κινητή τηλεφωνία σε 64kbps που χρησιμοποιείται στην σταθερή τηλεφωνία. 16

3. Το Υποσύστημα Δικτύου μεταγωγής (NNS- Network Switching Subsystem) που αποτελείται από: Το Κέντρο Διαμονής (Mobile Switching Center), είναι υπεύθυνο για την διασύνδεση, τον έλεγχο και την δρομολόγηση εισερχόμενων/εξερχόμενων κλήσεων μεταξύ του δικτύου κινητής τηλεφωνίας και ενός άλλου δικτύου ή άλλων. Όταν ένα MSC συνδέεται με ένα δίκτυο σταθερής τηλεφωνίας θα πρέπει να δέχεται 64kbps φωνής. Όταν όμως ο MSC συνδέεται με ένα δίκτυο κινητής τηλεφωνίας τότε θα πρέπει να γνωρίζει που βρίσκεται εκείνη τη δεδομένη χρονική στιγμή ο χρήστης, αυτό επιτυγχάνεται με την βοήθεια καταχωρητών VLR (Visitor Locator Register), Home Locator Register (HLR). Ο πάτριος καταχωρητής θέσης αναζήτησης ή τοπικά κέντρα εγγραφής-hlr έχει μια Βάση Δεδομένων που κρατά στοιχεία προφίλ ενός συνδρομητή και πληροφορίες για την τρέχουσα θέση του, κάθε τέτοιο κέντρο η εμβέλεια του είναι σε τοπικό επίπεδο. Έτσι π.χ. όταν ένας συνδρομητής από το Πέραμα το HLR του χρήστη είναι το "HLR Πέραμα", επίσης σε μια πιο πυκνοκατοικημένη περιοχή μπορεί να υπάρχουν περισσότερα από ένα τοπικά κέντρα εγγραφής πχ. το Περιστέρι. Ο καταχωρητής θέσης αναζήτησης επισκεπτών ή εικονικό κέντρο εγγραφής χρήστη (VLR): Όταν ο συνδρομητής βγει από τα όρια της τοπικής περιοχής που καλύπτει το HLR δηλαδή είναι πολύ μακριά από το σπίτι του τότε αναλαμβάνει τον χρήστη ο καταχωρητής θέσης αναζήτησης ή εικονικό κέντρο εγγραφής - VLR ο οποίος έχει μια βάση δεδομένων, ο οποίος συγκρατεί προσωρινά δεδομένα καθώς και την τρέχουσα θέση του, αναλαμβάνοντας τις κλήσεις του καλύτερα κατά τις ώρες αιχμής στο κέντρο της πόλης. Το κέντρο πιστοποίησης (Authentication Centre - AuC) ο ρόλος του οποίου έγκειται στη διαχείριση δεδομένων για την πιστοποίηση της ταυτότητας του χρήστη. 17

1.2.2 Η υ π η ρ εσ ία δ εδο μ ένω ν G P R S Το General Packet Radio Service (GPRS) είναι μια κινητή υπηρεσία δεδομένων διαθέσιμη στους χρήστες των κινητών τηλεφώνων GSM και IS-136. Παρέχει ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων από 56 μέχρι 114 Kbps. Η μεταφορά δεδομένων GPRS χρεώνεται τυπικά ανά kilobyte των μεταφερόμενων δεδομένων, ενώ η μετάδοση δεδομένων μέσω του παραδοσιακού circuit switching τιμολογείται ανά λεπτό του χρόνου σύνδεσης, ανεξάρτητα από το εάν ο χρήστης έχει μεταφέρει πραγματικά τα δεδομένα ή αν βρισκόταν σε κατάσταση αναμονής. Το GPRS μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τις υπηρεσίες όπως το Wireless Application Protocol (WAP), το Short Message Service (SMS), το MulWindedia Message Service (mms), και για τις υπηρεσίες επικοινωνίας Διαδικτύου όπως η πρόσβαση ηλεκτρονικού ταχυδρομείου και World Wide Web. Τα κυψελοειδή συστήματα δεύτερης γενιάς που συνδυάζονται με GPRS περιγράφονται συχνά ως "2.5G", δηλαδή μια τεχνολογία μεταξύ της δεύτερης και τρίτης γενιάς της κινητής τηλεφωνίας. Παρέχει μέτρια ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων, με τη χρησιμοποίηση Winde Division Multiple Access (ΊΌΜΑ)καναλιών, παραδείγματος χάριν το σύστημα GSM. Αρχικά υπήρξε κάποια σκέψη επέκτασης του GPRS για να καλύψει άλλα πρότυπα, αλλά αντ' αυτού εκείνα τα δίκτυα μετατρέπονται για να χρησιμοποιήσουν το πρότυπα GSM, έτσι ώστε το GSM να είναι το μόνο είδος δικτύου όπου χρησιμοποιείται το GPRS. Το GPRS είναι ενσωματωμένο στο GSM Release 97 και τις νεώτερες εκδόσεις. Τυποποιήθηκε αρχικά από το European Telecommunications Standards Institute (ETSI), αλλά τώρα είναι τυποποιημένο από το 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Βασικά Το WAP είναι μόνο μια πύλη που χρησιμοποιείται για να επιτυγχάνεται πρόσβαση στο Διαδίκτυο μέσω του κινητού τηλεφώνου και αντίστροφα. Συνήθως, τα δεδομένα GPRS τιμολογούνται ανά kilobyte των πληροφοριών, ενώ οι circuit-switched συνδέσεις στοιχείων τιμολογούνται ανά δευτερόλεπτο. Το τελευταίο είναι μη αποδοτικό επειδή ακόμα και όταν δεν μεταφέρεται κανένα δεδομένο, το εύρος ζώνης είναι μη διαθέσιμο σε άλλους δυνητικούς χρήστες. Το GPRS υποστήριξε αρχικά (θεωρητικά) το πρωτόκολλο Διαδικτύου (IP), το Point-to- Point Protocol (PPP) και τις συνδέσεις του X.25. Το τελευταίο έχει χρησιμοποιηθεί χαρακτηριστικά για τις εφαρμογές όπως τα ασύρματα τερματικά πληρωμής, αν και έχει αφαιρεθεί από τα πρότυπα. Το X.25 μπορεί ακόμα να βασιστεί στο PPP, ή ακόμα και IP, αλλά για να γίνει αυτό απαιτεί είτε έναν δρομολογητή για να εκτελέσει την ενθυλάκωση είτε εξοπλισμό κάποιας νοημοσύνης. 18

1 3 Τεχνολογίες κινητών τηλεφώνων τρίτης γενιάς (3G) 13.1 Ασύρματες υπηρεσίες φωνής και δεδομένων - πρωτόκολλο CDM A2000 Τα τελευταία χρόνια έχουν παρατηρηθεί ραγδαίες εξελίξεις στις τεχνολογίες κινητής και ασύρματης επικοινωνίας με κορυφαία αυτή της έναρξης λειτουργίας των δικτύων 3ης γενιάς (3G). Η νέα τεχνολογία UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) έρχεται να συμπληρώσει, να βελτιώσει και να επεκτείνει τις δυνατότητες επικοινωνίας των συνδρομητών κινητής τηλεφωνίας. Τα δίκτυα 3G αναμένεται να βελτιώσουν τις ήδη υπάρχουσες υπηρεσίες και να αλλάξουν το τοπίο της νέας ψηφιακής οικονομίας. Ήδη οι υπηρεσίες φωνής και δεδομένων που προσφέρονται από τα δίκτυα GSM/GPRS (2G/2.5G) επεκτείνονται με νέες υπηρεσίες και εφαρμογές όπως: εφαρμογές πολυμέσων, πλοήγηση σε ιστοσελίδες και μεταφορά δεδομένων. Αυτές οι αλλαγές έχουν επιφέρει μεγαλύτερη κίνηση δεδομένων για τις εταιρείες κινητής τηλεφωνίας, και ικανοποιούν τις απαιτήσεις για πληροφόρηση ή διασκέδαση πολλών χρηστών του Διαδικτύου. Παρόλα αυτά η συνεχώς αυξανόμενη ζήτηση νέων υπηρεσιών καθώς επίσης και χαρακτηριστικά που εκτιμούν οι χρήστες όπως αξία που τους προσφέρει, ευκολία χρήσης και κόστος χρήσης καθιστά αναγκαία τη μετάβαση σε ένα πιο εξελιγμένο δίκτυο ικανό να προσφέρει μια πλειάδα νέων υπηρεσιών. Η εμφάνιση της τεχνολογίας 3G παρουσιάζει μεγάλο ερευνητικό ενδιαφέρον αναφορικά με τις εφαρμογές που μπορούν να εκμεταλλευτούν τα προηγμένα χαρακτηριστικά της. Εφαρμογές όπως η επικοινωνία με εικόνα και ήχο ταυτόχρονα, το ηλεκτρονικό εμπόριο, η αποστολή μηνυμάτων πολυμέσων, υπηρεσίες πλοήγησης/εντοπισμού θέσης, η αποστολή και λήψη αρχείων δεδομένων, μουσικών κομματιών κλπ, η προσφορά περιεχομένου που προσαρμόζεται στα ενδιαφέροντα του κάθε χρήστη, η εκπομπή σε πραγματικό χρόνο ψηφιοποιημένων τηλεοπτικών προγραμμάτων είναι μερικά παραδείγματα. Στο χώρο των επιχειρήσεων, η τεχνολογία 3G αναμένεται να επιφέρει μεγάλες αλλαγές καθώς προσφέρει αυξημένες δυνατότητες διαφήμισης και προσέλκυσης πελατών, ασφαλείς οικονομικές υπηρεσίες/συνδιαλλαγές, αναβαθμίζοντας έτσι τον τρόπο προώθησης προϊόντων στους τελικούς καταναλωτές. Η ταχύτητα, η αμεσότητα που προσφέρεται με την ανταλλαγή εικόνων ή video πρόσθετα από λεκτικές περιγραφές και η δυνατότητα αποστολής ψηφιακών δεδομένων και υπογραφών σαφώς δίνουν νέες δυνατότητες σε σχέση με τα δίκτυα 2ης γενιάς. 19

UMTS: Η εξέλιξη του GSM Το UMTS, που χρησιμοποιεί το W- CDMA, υποστηρίζει ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων έως14,0 Mbit/s θεωρητικά (με HSDPA), αν και προς το παρόν οι χρήστες στα επεκταμένα δίκτυα μπορούν να έχουν ταχύτητα μεταφοράς μέχρι 384 Kbit/s για R99 τηλέφωνα, και 3,6 Mbit/s για τα τηλέφωνα HSDPA στη σύνδεση downlink. Αυτό είναι ακόμα πολύ μεγαλύτερο από τα 9,6 Kbit/s ενός GSM καναλιού δεδομένων και επομένως μπορεί και προσφέρει πρόσβαση στο World Wide Web και άλλες υπηρεσίες δεδομένων στις κινητές συσκευές. Πρόδρομοι του 3G είναι 2G συστήματα κινητής τηλεφωνίας, όπως το GSM, IS- 95, PDC, PHS και άλλες 2G τεχνολογίες που επεκτείνονται σε διάφορες χώρες. Στην περίπτωση του GSM, υπάρχει μια πορεία εξέλιξης από το 2G, αποκαλούμενη GPRS, επίσης γνωστή ως 2.5G. Το GPRS υποστηρίζει μία πολύ καλύτερη ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων (μέχρι ένα θεωρητικό μέγιστο 140,8 Kbit/s, αν και τα χαρακτηριστικά ποσοστά είναι πιο στενά σε 56 Kbit/s) και είναι packet switched αντί για circuit switched/επεκτείνεται σε πολλές περιοχές όπου το GSM χρησιμοποιείται. Το E-GPRS ή EDGE, είναι μια περαιτέρω εξέλιξη του GPRS και είναι βασισμένο σε πιο σύγχρονους τρόπους κωδικοποίησης. Με το EDGE οι πραγματικές ταχύτητες μεταφοράς πακέτων κυμαίνονται στα 180 Kbit/s. Τα συστήματα EDGE αναφέρονται συχνά ως "συστήματα 2.75G". Από το 2006, τα δίκτυα UMTS σε πολλές χώρες ήταν ή είναι στο στάδιο της αναβάθμισης με το High Speed Downlink Packet Access (HSDPA), μερικές φορές γνωστό ως 3.5G. Αυτήν την περίοδο, το HSDPA επιτρέπει ταχύτητες μεταφοράς downlink μέχρι 7,2 Mbit/s. Οι εργασίες προχωρούν επίσης στη βελτίωση της uplink ταχύτητας μεταφοράς με το High Speed Uplink Packet Access HSUPA. Μεγαλύτερο χρονικό διάστημα, Μακροπρόθεσμα προβλέπεται το UMTS να αποκτήσει ταχύτητες 4G που φτάνουν τα 100 Mbit/s downlink και 50 Mbit/s uplink, χρησιμοποιώντας μια τεχνολογία διεπαφών αέρα επόμενης γενεάς που βασίζεται σε OFDM. Το UMTS υποστηρίζει videoκλήσεις, download μουσικής και video, καθώς επίσης και live-tv. Το UMTS συνδυάζει το W-CDMA, το TD-CDMA, ή τις διεπαφές αέρα TD- SCDMA, τον Mobile Application Part (MAP) core του GSM και την οικογένεια κωδικοποιητών ομιλίας του GSM. Στη δημοφιλέστερη έκδοση UMTS στα κινητά τηλέφωνα, χρησιμοποιείται το W-CDMA χρησιμοποιείται αυτήν την περίοδο. Σημειώστε ότι άλλα ασύρματα πρότυπα χρησιμοποιούν το W-CDMA ως διεπαφή αέρα, συμπεριλαμβάνοντας και το FOMA. 20